Malgrat que l'origen del delta deu situar-se en l'època remota en la qual l'Ebre es va obrir pas cap al Mediterrani des de l'àrea lacustre que correspon a l'actual Depressió Ibèrica, el veritable desenvolupament del delta actual no es va iniciar fins a la fi de l'última glaciació i el consegüent ascens eustàtic del nivell del mar. Aquest ascens va passar per etapes de relativa estabilització, i en cadascuna d'aquestes es va formar una planicie deltaica més o menys extensa, posteriorment submergida per la transgressió marina, i que servia després de base d'assentament de la següent.
Al segle XII, gràcies a les dades recollides per un geògraf àrab, sabem que els terrenys deltaics penetraven ja alguns quilòmetres mar endins. En el segle XV el riu tenia diverses desembocadures, a través de les boques (goles) del Nord, de Llevant i de Migjorn. Aquesta última estava situada en el Port del Fangar, l'actual Platjola, i va ser la qual va originar, fins al segle XVI, la Punta de la Banya.
El Fangar, que constitueix el lòbul deltaic septentrional, és de formació més moderna, ja en els segles XVII-XIX.
En 1937, i a causa d'unes fortes avingudes, l'Ebre es va obrir un nou pas cap al nord i des de llavors va ser abandonant la desembocadura originària. A partir del 1946 s'ha anat erosionant l'extrem oriental i emplenant la zona occidental contigua a l'actual desembocadura. Avui en dia el delta continua amb un equilibri dinàmic entre les forces constructives i la força erosionadora i distributiva del Mediterrani.
Els sòls del delta no són uniformes. Hi ha una zona de sòls sorrencs que s'estén per la costa i per la ribera del riu. Però el sòl més característic és el llimós, format per materials suspesos en l'aigua del riu (aquests llims o llots representaven, fins a l'any 1940, més de 20 milions de tones a l'any, però actualment l'aigua estancada en els pantans fa dipositar aquests materials i l'aportació de llims ha caigut per sota dels 3 milions de tones).
Per altra banda, la ràpida formació del delta va originar extenses llacunes amb un drenatge insuficient i el seu recobriment no va ser causat pels llots sinó pel l'acumulació de detritus orgànics que va fer desaparèixer antigues llacunes i aiguamolls i va donar lloc a l'aparició d'extenses zones de terrenys amb torberes.
